Nat Commun：H1N1流感病毒竟是1918年大流感毒株的直接后代？新研究指出，“它一直在不断演化”

近年流行的季节性H1N1流感病毒，可能是1918年流感毒株的直接后代

导读

1918年大流感是于1918年1月至1920年4月间爆发的一场致命的大流行，造成了当时世界人口约四分之一人感染，约有5000万至1亿人死亡，是人类历史上仅次于黑死病的一场大流行病。

一百年以后，来自欧洲的科学家们却发现，近年来一直滋扰人类的甲型H1N1流感病毒，有可能是1918年大流感毒株的直接后代，两种病毒间有着千丝万缕的关联。

5月10日，研究者通过对1918年大流感期间的欧洲样本开展了详细的基因组分析，这一结论发表在了《自然·通讯》上。

H1N1与1918大流感究竟有何关系？它们与我们正在经历的新冠疫情有何启示？

甲型H1N1流感病毒与1918年大流感毒株有关联吗？这个问题困扰了科学家们数十年，终于在今日得到了一个可靠的解释。

5月10日，发表在《自然·通讯》上的一项研究给出了一个颠覆性的结论：季节性H1N1流感病毒可能是造成全球流感大流行的1918年流感毒株的直接后代。

这篇名为Archival influenza virus genomes from Europe reveal genomic variability during the 1918 pandemic的研究文章，翻译过来是“来自欧洲的流感病毒基因组档案揭示了1918年大流行期间的基因组变异”，详细地为我们讲解了这一研究结果。

01

甲型H1N1毒株与1918大流行病毒“再续前缘”？

与一般的季节性流感病毒不同，甲型H1N1病毒毒株含有猪流感、禽流感和人流感三种流感病毒的基因片段。

作为一种急性呼吸道传染病，从2009年开始，甲型H1N1流感在全球范围内大规模流行，到2010年8月，世界卫生组织宣布甲型H1N1流感大流行结束。

在当时，几乎没人将H1N1流感与一百年前的1918大流感联系起来。

H1N1病毒电镜图片

2009年4月，世卫组织对当时感染此病毒的首批病例进行了研究，证实这种病毒为H1N1病毒。世卫组织表示，实验室标本分析显示，此种新病毒此前从未在人类中传播过。这是一种由猪流感、禽流感和人流感病毒基因独特组合形成的动物源病毒。此病毒的基因组成截然不同于自1977年以来造成季节性流感的病毒。

这相当于，世卫组织肯定了当时的H1N1流感作为“新病毒”的身份。

这个结论并没有让科学家们放弃研究它与1918大流感之间的蛛丝马迹。

经过十几年的努力后，通过对1918年大流感期间的欧洲样本开展了详细的基因组分析，研究者终于找到了一条隐秘的线索。

在本论文中，研究人员分析了德国和奥地利博物馆历史档案中收藏的13个肺部样本，这些样本来自不同的个体，采集时间为1901年至1931年，其中6个样本采集自1918年和1919年的大流行期间。

图：13个档案样本的详细信息

在这些样本中，研究人员对其中三个样本（1918年6月在柏林采集的两个不完整基因组和1918年在慕尼黑采集的一个完整基因组）进行了测序。

图：三个鉴定了IAVreads的肺部标本

作者认为，这些样本的基因组多样性与本土传播和长距离扩散相结合的事件是一致的。

通过比较大流感高峰前后的基因组，他们发现了核蛋白基因中的差异——这种差异与抗病毒反应的抗性有关，或许曾帮助该病毒适应了人体。

不仅如此，研究者还进行了分子钟建模，这种方法能用来估算演化的时间尺度。他们发现季节性H1N1流感病毒的所有基因组片段可能都是1918年大流感初始毒株的直接后代。这个结论，驳斥了认为该季节性病毒来自基因重组，即不同病毒的基因组片段发生互换的其他假说。言下之意就是，H1N1毒株并非来自自然界中不同病毒的随机重组。

作者强调，他们的样本量依然极为有限，但该研究让我们进一步认识了1918年流感大流行的演变和发展，这也体现出查阅历史档案的宝贵价值。

02

世界大瘟疫启示录：从大流感到H1N1

1918年大流感在全球造成了5000万至1亿人死亡，是一个深刻的教训。

而我们对于这次流感的传播情况和发生时间的了解，基本上都来源于历史资料和医疗记录，这些记录显示，这次大流行在1918年秋季达到了高峰，并持续到了1919年冬季。

不过，一直到1930年代才有人证实其源头为病毒感染，在那之后的研究显示，罪魁祸首是甲型流感病毒（IAV）。但由于当时留下的病毒序列非常少，对1918年病毒的基因组分析也一直难以开展。

这些阻碍并未让人类停止研究的脚步。作为近代人类历史上最严重的流感大流行，1918年大流感夺取了巨额数量的生命。

在我们仍在忍受新型冠状病毒大流行威胁的当下，对1918年大流感与2009年甲型H1N1流感的共同研究，将增进我们对现代历史上致命的流感大流行的认识。

当然，《自然·通讯》的这篇研究，并非是第一个研究1918年大流感与甲型H1N1病毒流感关系的。早有科学家对1918年大流感病毒与H1N1流感病毒的关系产生过怀疑。

1999年2月发表在《国家科学院学报》（PNAS）杂志上的一篇题为《1918西班牙流感病毒血凝素基因的起源和进化》的文章显示，研究者们成功地测序出了1918大流感病毒的全长HA基因序列。结果表明，1918大流感病毒HA基因中有许多哺乳类动物的特征，分析结果更像是人类或猪类病毒，这与日后发现的H1N1病毒冥冥中挂上了钩。

无独有偶，另一组早期测序实验也得出结论，认为1918大流感的基因片段与其他哺乳类动物中发现的H1N1病毒更接近于甲型H1N1流感病毒。

但也有研究驳斥了两种病毒之间的联系。当时另有一个对涉及1918大流感病毒基因中的一些重组流感病毒进行的实验表明，一共有八个基因的群体共同构成了1918年异常致命的病毒，所以它是极其特殊的，并不能等同于H1N1流感病毒。

这一系列实验的不同结果表明，在今日之前，对于甲型H1N1病毒与1918大流感病毒的联系，其实仍未厘清。

来源allnow.com

甲型H1N1流感有可能是1918大流行病毒的后代这一发现，说明1918年大流感的病毒一直潜伏着。

虽然它在这百年来几乎消失在人们视野中，但可能一直暗处经历着不断的变异。仔细思索，这与我们当下正经历的新型冠状病毒有异曲同工之处。

03

从大流感病毒到新冠病毒

讲到这儿，我们不得不思考这个问题：1918年的大流感真的消失了吗？

实际上，不管有没有新冠病毒，我们都处于一个流行病横行的时代。

自1918年以来，大流感病毒一直存在于我们的生活环境中，但是随着它不断变异，它的毒性也被逐渐削弱，到2009年的甲型H1N1时，已经变弱了许多。如今，我们已经可以通过注射疫苗等手段，有效抗击H1N1病毒对身体的侵害和感染。

但我们不能忽视的是，病毒的变异是不定向的。

从原始新型冠状病毒毒株，变到毒性极强的德尔塔毒株，再到现在传染性极强的奥密克戎家族，新冠病毒一直没有停下它的脚步。

虽然自1918年以来我们的卫生技术、疾病监测、医疗保健、药物、疫苗和流行病规划等领域都取得了长足的进步，但我们对病毒的认识只是冰山一角，全球应对大流行的方法也需要不断地改进。

原始出处：

Patrono， L.V.， Vrancken， B.， Budt， M. et al. Archival influenza virus genomes from Europe reveal genomic variability during the 1918 pandemic. Nat Commun 13， 2314 (2022). https：//doi.org/10.1038/s41467-022-29614-9.